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电子秤电路设计与制作

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姓名:

学号:

指导老师:

通信与信息工程学院

电子秤电路设计指导书

一、实验目的:

本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路,要求能测量重量在0~200g 间的物体,输出为电压信号,通过调节电路使电压值为对应的重量值,电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。

二、基本原理:

基本思路

总体设计思路如图1所示,所测重量经过转换元件转换为电阻变化,再经过测量电路转化为电压变化,经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。

图1 基本设计思路

电阻应变式传感器

本设计主要通过电阻应变式传感器实现。电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化,实现电测非电量的传感器。传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成,当被测物理量作用在弹性敏感元件上时,弹性敏感元件产生变形,并使附着其上的电阻应变片一起变形,电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中应用最广泛的传感器之一。

1、弹性敏感元件

物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形,而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为弹性变形。具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。

弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时,能将其转换成应变量或位移量,弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。

2、电阻应变片

对于一段长为L,截面积为S,电阻率为ρ的导体,未受力时电阻为 R = ρ,

在外力的作用下,电阻丝将会被拉伸或压缩,导体的长度L、截面积S以及电阻率ρ等均将发生变化,从而导致其电阻值发生变化,这种现象称为“电阻应变效应”。

利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应,可以制成测量试件表面应变的敏感元件。为在较小的尺寸范围内感受应变,并产生较大的电阻变化,通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件,即电阻应变片,通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。

测量电路

电阻应变片把机械应变信号转换成电阻变化后,由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小,既难以直接精确测量,又不便直接处理。因此,必须采用转换电路,把应变计的电阻变化转换成电压或电流变化,以便于测量。具有这种转换功能的电路称为测量电路。

电桥电路是目前广泛采用的测量电路,常见的直流电桥电路如图2,R1R2

Uo

R4R3

U

图2 直流电桥

电桥输出电压为

Uo=U (式1)

R1、R2、R3、R4为四个桥臂,当一个臂、两个臂或四个臂接入应变片时,就相应构成了单臂、双臂和全臂工作电桥。下面分别就单臂、半桥和全桥电路进行讨论。

(1)单臂工作电桥

R2

R1+ΔR

Uo

R4R3

U

图3 单臂工作电桥

如图3所示,R1为电阻应变片,R2、R3、R4为固定电阻。应变片未受力时电桥处于平衡状态,R1R3=R2R4,输出电压U0=0,当承受应变时,R1阻值发生变化,设为R1+ΔR,电桥不平衡,产生输出电压为

Uo=(式2)

设R1=R2=R3=R4=R,又ΔR<

Uo≈(式3)

(2)双臂工作电桥

若在两个桥臂上计入电阻应变片,其他桥臂为固定电阻,则构成双臂工作电桥,如图4,R1、R2为电阻应变片,R3、R4为固定电阻。当应变片承受应变时,R1电阻增大ΔR,R2电阻减小ΔR,这种电桥成为差动电桥。

R1+ΔR R2-ΔR

Uo

R4R3

U

图4 双臂工作电桥

此时电桥不再平衡,输出电压为

Uo=(式4)

由式知半桥的输出是线性的没有非线性误差问题,而且灵敏度比单臂提高了一倍。

(3)全臂工作电桥

若四个桥臂上全为电阻应变片,则构成全桥工作电路,如图5所示,R1、R2、R3、R4全为电阻应变片。承受应变时,R1、R3电阻增大ΔR ,R2、R4电阻减小ΔR 。

Uo

U

R1+ΔR

R2-ΔR

R3+ΔR

R4-ΔR

图5 全臂工作电桥

电桥不再平衡,输出电压为 Uo=U

(式5)

由式知,全桥的电压输出是线性的,没有非线性误差问题,而且其灵敏度是单臂的4倍,是半桥的2倍。

电子秤实验采用的是全桥测量电路,我们选取直流电源电压为8V 。所取的应变片未承受应变时阻值R1=R2=R3=R4=350Ω,当测量满量程200g 物体时,测得应变片阻值变化ΔR 大约在0.1~0.3Ω之间(参见文章最后实验数据记录表1、表2)。我们取ΔR=0.2Ω,U=8V,则测量电路的输出电压为Uo=U

≈0.0046V 。

因为在实际电路中,应变片未承受应变时,电桥不一定处于完全的平衡状态,即R1R3--R3R4不为零,输出Uo 不为零,故在测量电路中加入滑动变阻器做调零用,测量电路如图6所示

Uo

R1+ΔR

R2-ΔR

R3+ΔR

R4-ΔR R5

R610kΩKey=A

50%4V

-4V

图6 电子秤测量电路

差分放大电路

测量电路将应变计的电阻变化转换成了电压变化,由于所得的输出信号一般都很微弱,如果在遇到干扰的时候可能会导致测量结果的错误,因此采集到电压信号后,要对电压信号进行放大,滤波,增强系统的抗干扰能力,系统的稳定性会有所提高,让显示的数据也更加准确。

先采用差分放大电路对电压进行放大,我们先讨论简单的差动放大器,如图7所示,Vi1、 Vi2为输入,Vo 为输出。

R1R2

R3

R4

Vi1Vi2

Vo

-+

图7 基本差动放大器

输出电压 Vo=-V i1+(1+)V i2 (式6)

本实验中运算放大器采用OP07芯片,OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压,同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。OP07管脚图如图9所示。

图8 op07管脚图

OP07芯片引脚功能说明:

1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接负电源或接地,5空脚 6为输出,7接正电源。

本实验中采用的差分放大电路如图9所示.

U1

3

2

4

7

6

8

1

U2

3

2

4

7

6

8

1

U3

3

2

4

7

6

8

1

R2

R1

R2

R3

R3

R4

R4

Vi1

Vi2

Vo

i

i i

op07

op07

op07

R5

图9 差分放大电路

该电路由三个运算放大器组成,Vo1、Vo2和Vo分别为三运放的输出电压。分析电路知流过R2、R1的电流相等,设为i,可以计算出理想的输出电压Vo.

i=(式7)

V

o1=V

i1

+R

2

i (式8)

V

o2=V

i2

-R

2

i (式9)

Vo=(V

o1-V

o2

)=)(V

i1

-V

i2

) (式10)

下面就各电阻应取阻值大小进行分析:

前面已经计算过,当承重为满量程200g时应变片变化ΔR取0.2Ω,此时

测量电路输出电压Uo≈4.6mV,即差分放大电路的差模输入V

i1-V

i2

=4.6mV,而要求

的最终输出电压为200mV,故需将Uo放大40多倍。由式(10)知差分放大电路的放大倍数为),主要由及的值决定,但R1、R3太小会从集成

运放中获取太大的电流,太大的R4、R2会增加电阻产生的噪声,故其放大倍数不宜太大,我们可先通过差分放大电路将电压信号放大至100mV左右,再通过后续的放大电路将其进一步放大以达到所要求值。实验中取R2=R3=10kΩ,R4=51kΩ,而将R1用一个2kΩ固定电阻和10kΩ滑动变阻器Rb

串联代替,即放大倍数为5.1(1+),可以通过改变Rb阻值来进行调节。

差分放大电路具有以下优点:

1)高输入阻抗。被提取的信号是不稳定的高内阻源的微弱信号,为了减少信号源内阻的影响,必须提高放大器输入阻抗。

2)高共模抑制比。电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。3)低噪声、低漂移。主要作用是对信号源的影响小,拾取信号的能力强,以及能够使输出稳定。

4)电路的增益可以通过改变电阻R1阻值来调节。

二级放大电路

电压信号经过差分放大电路放大后并不能满足预期要求,故需要将其进行进一步放大,后续放大电路如图所示

图10 二级放大电路

Vin为输入信号即差分放大电路的输出,Vout为输出。

=(式11)Vout=(式12)

前面通过差分放大电路将电压信号放大至100mV左右,故需再将其放大约2倍,取R2=20kΩ,R1=10kΩ,可以通过调节Rb使输出为200mV。

电子秤实验的整体电路见附图。

..

三、需用器

件与单元:

感器、

实验台、实验元件箱。

四、实验步

骤:

电路调试与

数据记录

1传感器托

盘安装示意

1、将托盘安装到传感器上,如图1所示

R1R2

R4R3R510kΩ

Ra 10kΩKey=A 50%R610kΩR710kΩC10.01μF C20.01μF

R85.1kΩ

R9

5.1kΩ

R102kΩ

Rb 10kΩKey=A 50%R1110kΩ

10kΩ

U13

2

4

768

1U23

2

4

76

8

1R13

10kΩR14

10kΩR1551kΩ

R1651kΩ

U33

2

4

768

1R172kΩR1810kΩC30.01μF

R1920kΩ

U4

32

4

76

8

1R205.1kΩ

R21

1.5kΩ

R22

1.5kΩ

Rc 10kΩKey=A 50%D1

D2

R232kΩ

C4100μF C5100μF

C60.1μF

C7100000pF

D3

D4

VCC2-15V

VCC1VCC34V VCC4-4V A

B

Vo op07

op07

op07

op07

2、测量应变片的阻值:当传感器的托盘上无重物时,分别测量应变片R1、R2、R

3、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻值变化,记录于表1-1、1-2中,分析应变片的受力情况(受拉的应变片:阻值变大,受压的应变片:阻值变小)。

3、设计测量电桥中各应变电阻的组合方法,计算出在±4V供电情况下,测量电桥可能提供的最大电压变化量。

4、电桥电路称重测量:

在未供电情况下,搭建测量电桥电路。

在±4V供电情况下,首先调节电桥零点,然后依次加减砝码两次,用电压表测量电桥电路的输出电压并做好实验记录。

实验数据记录于表2-1、2-2中。

5、在未供电情况下,搭建好仪表放大器电路及后面的放大电路。注意:元件选取,线路连接一定要正确。特别是电源线更不能接错,以免损坏实验设备。

6、差动放大器调零:不要连接电桥电路,将放大电路的输入端短接(及整体电路图中所标的A B点短接)。将主机箱上的电压表量程切换开关切换到2V档,检查接线无误后合上主机箱电源开关;调节放大器的增益电位器Rb至合适位置(先顺时针轻轻转到底,再逆时针回转1圈)后,再调节放大器的调零电位器Rc,使电压表显示为零。

7、系统电路调零:关闭主机箱电源,按整体电路图接线(AB间接线断开),将±2V~±10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合

上主机箱电源开关,调节实验模板上的桥路平衡电位器Ra,使主机箱电压表显示为零。

8、系统输出增益调节:将10只砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器Rb(见整体电路图)使数显表显示为0.200V(2V档测量)。

9、重复7、8步骤的标定过程,一直到精确为止。

10、系统称重实验:将10个20g砝码依次放在托盘上称重,结果记录于表3-1;再将砝码依次取下,结果记录于表4-2。放上笔、钥匙之类的小东西称一下重量。实验完毕,关闭电源。

五、实验记录表如下面格式:

1、测量应变片的阻值

表1-1 第一组测量数值

表1-2 第二组测量数值

表1-3 第三组测量数值

2、电桥电路称重测量

(1)表2-1:将10个20g砝码依次放上托盘,记录输出电压数值。

(2)表2-2:将10个砝码依次取下,记录输出电压数值。

绘制实验曲线

3、系统称重数据记录

(1)表3-1:将10个20g砝码依次放上托盘,记录输出电压数值。

(2)表3-2:将10个砝码依次取下,记录输出电压数值。

绘制实验曲线

六、实验要求:

根据实验数据计算出下面参数:

(1)线性度(非线性误差):

非线性误差= ±(最大绝对误差/输出满量程)× 100 ﹪

(2)重复性误差:

重复性误差=(最大不重复误差/输出满量程)× 100 ﹪

注:该数据具有随机性,其计算结果仅代表这次实验得到的性能参数。

七、实验总结:

通过本实验设计、安装、调试过程所获得的一些心得体会,实验过程中遇到的问题及解决方法,对本实验的合理化建议等。

基于AT89C51的数字电子秤的设计_课程设计报告

综合课程设计报告 基于AT89C51的数字电子秤的设计

目录 1、设计目的 (2) 2、设计的主要内容和要求 (2) 3、整体设计方案 (2) 3.1设计方案 (2) 3.2工作原理 (2) 4、硬件电路的设计 (3) 5、软件设计 (5) 5.1主程序设计 (5) 5.2 LM4229液晶显示 (5) 5.3 ADC0832采样程序 (7) 5.4 4*4键盘程序 (8) 6、系统仿真 (8) 7、使用说明 (12) 8、设计总结 (13) 9、元器件 (13) 10、参考文献 (13) 附录A (14) 附录B (23)

基于AT89C51的数字电子秤的设计 1、设计目的 单片机以其功能强,体积小,功耗低,易开发等很多优势被广泛应用。但单片机不是万能的,也存在不适合的场合,我们要充分利用单片机的内部资源和选择合适的单片机来完成我们的设计。本数字电子秤的设计过程中需要用到A/D转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识,同时在软件的设计过程中需要用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计,可以很好的将数电、模电、单片机知识进行综合应用。在综合应用中进一步熟悉单片机设计的开发各个流程,最终达到"巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用"的目的。 2、设计的主要内容和要求 本文主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。在设计的过程学会使用单片机对数字电子秤的各种功能进行控制。本设计中的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等;能够自动完成商品的价格计算;能够储存几种简单商品的价格;能够具有超重提醒功能,一旦重量超出了自身重量的测量的范围,发出警报;同时对数字电子秤的测量范围要达到5KG,测量精度要求达到0.001。 3、整体设计方案 3.1设计方案 整个数字电子秤电路由电源电路、单片机主控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路、4*4键盘电路和压力传感电路(ADC0832采样)6个部分组成。如图3.1所示。 3.2工作原理 打开电源开关,数字电子秤开始工作。接通电源时,数字电子秤进入欢迎界面“欢迎使用电子秤设计······”。此时数字电子秤上MCU开始工作,键盘不断进行扫描,同时通过ADC0832也不断进行外部称量数据采样,LCD上显示“实用电子秤名称单价······”。当载物台上放有物体时,ADC0832立即将数据收集送给单片机处理。此时工作人员只要输入对应商品的代码编号,在240*128的LCD上可以看到相应商品的名称,单价,总重,总价格等信息。在称量的过程中,一旦物体自身的重量超出电子秤的称量范围,蜂鸣器立即会发出“滴

(完整版)智能电子电路设计与制作期末试卷A

淮安信息职业技术学院2012-2013学年度第2学期 《智能电子电路设计与制作》期末试卷A 一、填空题(每空0.5分)共15分 1、MEGA16单片机I/O 端口的方向寄存器作用是(对端口输入输出选择)。 2、MEGA16单片机I/O 端口的输入寄存器作用是( 判断端口电平高低 )。 3、MEGA16单片机I/O 端口的数据寄存器作用是(对端口写入“1”或“0” )。 4、ATmega16单片机是( 8 )位单片机。 5、MCUCR 寄存器是( 控制寄存器 ),用于设置 INTO 和INT1的中断( 触发)方式。 6、GICR 寄存器是( 中断控制寄存器 ),用于设置外部中断的中断(允许 )位。 7、全局中断使能位是(状态)寄存器中的 第( 七 )位 即( BIT/7 )位。 8、TCNT0是定时器( T/C0)的(数据 )寄存器,作用是( 对计数器进行读写 )。 9、T/C0的计数时钟源可以来自( 内部 )和( 外部 )两种。 10、T/C0工作在普通模式时,( 计数初值 )由TCNTO 设置,最大值为( OXFFFF )。 11、使用MEGA16单片机的AD 相关寄存器有( AD 多工选择寄存器 )、( ADC 控制和状态寄存器A )、( ADC 数据寄存器)、( 特殊功能IO 寄存器 )。 12、MEGA16单片机TWI 相关寄存器有( TWI 比特率寄存器 )、( TWI 控制寄存器 )、( TWI 状态寄存器 )、( TWI 数据寄存器 )。 13、MEGA16单片机与SPI 相关的寄存器有( SPI 控制寄存器 )、( SPI 状态寄存器 )。 14、24C08是具有( I 2c )总线协议的非易失性存储器。 15、USART 模块的管脚发送数据管脚名称为( TXD )。 二、选择题(每题3分,共45分) 1. MCUCR 寄存器中的中断触发模式位是?(D ) A 、ICS00\ICS01 B 、ICS10\ICS11 C 、SM2 D 、A 和B 2. ATmega16的GICR 寄存器中外部中断0的中断使能位是(B ) A 、INT1 B 、INT0 C 、INT2 D 、INT3 3.多位数码管显示器通常采用(B )法显示 系部: 班级: 学号: 姓名:

基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)

第一章绪论 (1) 1.1研究目的和意义 (1) 1.2电子称重系统的应用领域 (1) 1.3主要工作以及论文结构 (1) 第二章系统方案论证与选型 (3) 2.1控制器部分 (3) 2.2数据采集部分 (4) 2.2.1 传感器的选择 (4) 2.2.2放大电路选择 (6) 2.2.3 A/D转换器的选择 (7) 2.2.4键盘处理部分方案论证 (8) 2.3显示电路部分的选择 (9) 2.4超量程报警部分选择 (9) 2.4.1 电源模块方案选型 (9) 第三章硬件电路设计 (10) 3.1AT89S52的最小系统电路 (10) 3.1.1单片机芯片AT89S52介绍 (10) 3.1.3 AT89S52的最小系统电路构成 (11) 3.2电源电路设计 (12) 3.3数据采集部分电路设计 (12) 3.6.1LED结构与原理 (14) 3.6.2动态显示LED显示器接口 (15) 3.4键盘电路与AT89S52单片机接口电路设计 (16) 键盘电路与AT89C51的接口电路设计 (16) 3.5报警电路的设计 (17) 第四章系统软件设计 (19) 4.1主程序设计 (19) 4.2子程序设计 (20) 4.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 (20) 4.2.2显示子程序设计 (21) 4.2.3 键盘输入控制程序的设计 (21) 4.2.4报警子程序的设计 (22) 第五章总结 (23) 参考文献 (24) 附录1系统总图 (25)

第一章绪论 1.1 研究目的和意义 传统的机械秤有很多缺点,比如精度不高,结构复杂,易老化,成本高等。随着社会的发展,市场对秤的要求的越来越高,尤其是人体秤、厨房秤等各类便携式小型秤。电子秤与传统的机械秤相比有许多优越性,它用压力传感器取代机械秤的弹簧大大减小了秤的体积和制造难度,以LCD 或LED显示屏取代传统的刻度盘使外形更加美观,由于内部集成了单片机以及软件系统,电子秤还拥有传统机械秤无法比拟的智能性。他可以完成过载报警,总价计算,数据通信等众多功能。 目前市场上使用的称量工具,或者结构复杂,或者运行不可靠,且成本高,而且整体水平不高,部分小型企业质量差且技术薄弱,设备不全,缺乏产品的开发能力,产品质量在低水平徘徊。因此,有针对性的开发出一套具有实用价值的电子秤系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子秤应用中的不足之处,具有现实意义。 1.2 电子称重系统的应用领域 电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。电子秤的应用领域主要分为工业计量和民用消费类。在工业计量应用领域有电子天平,珠宝秤,市场计价秤等;而民用秤主要有厨房秤,人体秤,便携式口袋秤等。工业计量应用对精度要求较高,而民用消费类的应用对精度的要求不高,但对秤的外观,智能性,便携性却有很高的要求。 1.3主要工作以及论文结构

单片机电子秤设计报告完整版样本

单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展, 传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰, 电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算

价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。 6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示: 图1 单片机电子秤硬件方案

基于51单片机的电子秤的设计

学号: 毕业设计 G RADUATE T HESIS 论文题目:基于51单片机的电子秤的设计 学生姓名: 专业班级: 学院: 指导教师: 2017年06月12日

第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由称重传感器,信号的前期处理和A/D转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135;人机界面部分为键盘输入,四位LED数码显示器,可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据,使用方便;系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg,重量误差不大于±0.005Kg),并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。称重传感器原理 即由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。 对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。 传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种:电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。(本设计采用的是电阻应变式)电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将被测的重量转换为弹性体的应变值;另一个是电阻应变计:它作为传感元件将弹性体的应变,同步地转换为电阻值的变化。电阻应变片所感受的机械应变量一般

电子电路设计与制作教学大纲

《电子电路设计与制作》教学大纲1.课程中文名称:电子电路设计与制作 2.课程代码: 3.课程类别:实践教学环节 4.课程性质:必修课 5.课程属性:独立设课 6.电子技术课程理论课总学时:256总学分:16 电子电路设计与制作学时:3周课程设计学分:3 7.适用专业:电子信息类各专业 8.先修课程:电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、PCB电路设计一、课程设计简介 实验课、课程设计、毕业设计是大学阶段既相互联系又相互区别的三大实践性教学环节。实验课是着眼于实验验证课程的基本理论,培养学生的初步实验技能;毕业设计是针对本专业的要求所进行的全面的综合训练;而课程设计则是针对某几门课程构成的课程群的要求,对学生进行综合性训练,培养学生运用课程群中所学到的理论学以致用,独立地解决实际问题。电子电路设计与制作是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节,它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路(即PCB)设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接,电路的调试,撰写设计报告等实践内容。电子电路设计与制作的全过程是以学生自学为主,实践操作为主,教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行,着重就设计题目的要求对设计思路、设计方案的形成、电路调试和参数测量等展开讨论。 由指导教师下达设计任务书(学生自选题目需要通过指导教师和教研室共同审核批准),讲解示范的案例,指导学生各自对自己考虑到的多种可行的设计方案进行

比较,选择其中的最佳方案并进行论证,制作出满足设计要求的电子产品,撰写设计报告。需要注意是,设计方案的原理图须经Proteus软件仿真确信无误后,才能进行印刷电路图的制作,硬件电路的制作,以避免造成覆铜板、元器件等材料的浪费。电路系统经反复调试,完全达到(或超过)设计要求后,再完善设计报告。设计的整个过程在创新实验室或电子工艺实验室中完成。 二、电子电路设计与制作的教学目标与基本要求 教学目标: 1、通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识,提高综合运用知识的能力,逐步提升从事工程设计的能力。 2、注重培养学生正确的工程设计思想,掌握工程设计的思路、内容、步骤和方法。使学生能根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过设计、安装、焊接、调试等实践过程,使电子产品达到设计任务书中要求的性能指标的能力。 3、为后续的毕业设计打好基础。课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐转向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解工程设计的程序和实施方法;通过课程设计的训练,可以给毕业设计提供坚实的铺垫。 4、培养学生获取信息和综合处理信息的能力,文字和语言表达能力以及协调工作能力。课程设计报告的撰写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术文件打下基础。 5、提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 基本要求: 1、能够根据设计任务和指标要求,综合运用电路分析、电子技术课程中所学到的理论知识与实践操作技能独立完成一个设计课题的工程设计能力。 2、会根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。能独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题,培养自己分析问韪、解决问题的能力。

实用电子秤的设计与制作

实用电子秤的设计与制作 一、课程设计任务 1.设计框图 利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台,将四片应变片采用全桥形式接入测量电路,经过运放OP07组成的仪表放大器放大,再由串行模数转换芯片TLC2543进行A/D转换,转换结果送入单片机STC12C5A60S2,通过74LS244驱动四位数码管显示。仪表放大器的输出需经采集卡采集,经过虚拟仪器软件分析,得到较好的线性度和灵敏度后,才能再送入AD芯片进行转换。系统框图如图1所示。 图1 电子秤系统框图 2.基本要求 (1) 掌握金属箔式应变片的应变效应。 (2) 掌握单臂、半桥和全桥电路的工作原理和性能。 (3) 利用multisim仿真软件,确定仪表放大器设计方案;应用运放OP07设计三 运放仪表放大器,确定电路元器件具体参数;在通用板上制作电路板。(4) 仪表放大器增益可调,放大倍数自行确定;应变电桥和放大电路应具有调零 功能。 (5) 能够利用C51单片机编写正确程序,调试电路板,采集放大器的输出电压, 并显示。 (6) 考虑A/D分辨率为20mV,要求灵敏度不低于40mV/20g。

(7) 利用虚拟仪器采集测量电路的输出电压至电脑中,并分析数据。要求非线性 误差小于1.50%。 二、设计总体要求 1.认真阅读本设计任务书,了解本设计的任务和要求。 2.认真复习《传感器与检测技术》和《单片机原理与应用》课程中有关应变式传感器和A/D转换、数码管显示的有关内容。 3.适当查阅一些与设计有关的参考资料,鼓励同学创新。 4.利用protues7.1画出系统完整电路图,包括仪表放大器和单片机系统两大部分。 5.特别要注意焊接装配的质量,认真搞好焊接装配工艺,焊接完毕后一定要细心检查有无错误、错焊元件、焊接点与接地点短路等。在焊接装配完成后,要认真检查部件的焊接情况,在与电路图反复对照确属无误后,方可接上直流电源,特别要注意电源接法。 6.精心调测,尽量得到较高的灵敏度和较低的非线性误差。 7.认真地写出设计报告,要做到理论与实际相结合,通过设计中的计算、装配、调测,巩固理论,验证理论,书写设计报告是一个从感性认识向理性认识发展的过程,也时考察同学们在本设计中有无收获以及收获大小的标志。 三、采用应变片称重的基本原理 电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。当被测物理量作用在弹性元件上时,弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化,通过转换电路转换成电量输出,电量变化的大小反映了被测物理量的大小。其主要缺点是输出信号小、线性范围窄,而且动态响应较差。但由于应变片的体积小,商品化的应变片有多种规格可供选择,而且可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合,所以用应变片制造的应变式压力传感器在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中仍有非常广泛的应用。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路,转换成电信号输出显示。

数字电子称的设计(完美版)

沈阳航空航天大学 课程设计 (说明书) 数字电子称的设计 班级 学号 学生姓名 指导教师胡乃瑞

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称电子技术综合课程设计 课程设计题目数字电子称的设计 课程设计的内容及要求: 一、设计说明与技术指标 设计一个一个具有数字显示功能的数字电子称,具体技术要求如下: (1)测量范围0~0.99kg(0~0.99V)1~1.99kg(1~1.99V)。 (2)用3 位数码管显示测量结果。 (3)直流电源输出的微弱信号作为该系统的输入信号。 (4)发挥部分:设计测量量程,进一步扩大测量量程和减小测量误差。 二、设计要求 1.在选择器件时,应考虑成本。 2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。 三、实验要求 1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。 2.进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表: 指导教师签字: 年月日

一.概述 电子秤是日常生活中常用的电子衡器,广泛应用于超市、大中型商场、物流配送中心。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比传统的机械式称量工具,电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点,在外形布局、工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器。目前市场上使用的称量工具,或者是结构复杂,或者运行不可靠,且成本高,精度稳定性不好,调整时间长,易损坏,维修困难,装机容量大,能源消耗大,生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高,部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱,设备不全,缺乏产品的开发能力,产品质量在低水平徘徊。因此,有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统,从技术上克服上述诸多缺点,改善电子秤系统在应用中的不足之处,具有现实意义。 从20世纪70年代开始,在世界范围内掀起了一股“电子秤热”,各先进工业国都很重视传感技术和电子秤的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域,电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤,在计量要求、功能和外形上已经达到了国外同类产品的先进水平,而且在价格上又低于国外的同类产品,具有较好的出口潜力;但动态衡器电子秤,与国外的同类产品还有一定的差距,尤其是在动态稳定性上存在较大的距离,我国进口的电子秤大多数就是这类产品。我国的电子衡量器要想打入国际市场,参与国际竞争。这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础,努力提高制造技术与制造工艺水平,稳定产品

电子秤的设计与制作

《基于Lab View的电子秤设计》 课设报告书 学院:机电学院 学号: 姓名: 同组人: 指导老师: 提交日期:2017 年 6 月12 日

目录 一、概述 (1) 二、功能需求分析 (1) 三、系统设计 (1) 四、技术实现 (12) 五、课程设计问题及解决方法 (13) 六、心得体会 (13)

一、概述 电阻应变片是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化。可直接作为测量传感元件,将电阻应变片接成电桥形式,当钢梁受到外力产生形变时,电桥内各电阻值将发生变化,产生相应的不平衡输出。 本次课程设计的目的,是掌握传感器的组成和基本原理、基本概念和分析方法、并具备构造、调试和工程设计传感器的能力。了解labview软件的使用方法,并利用软件构建信号分析程序和前面板。 二、功能需求分析 (1)量程0~1.5Kg,应变式传感器的结构设计; (2)电路设计,差分放大电路; (3)程序设计,包括信号处理程序和前面板。 三、系统设计 其电路构成主要有测量电路,差动放大电路。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足NI数据采集卡的输入要求,将信号输入进电脑进行进一步分析。 原理流程图如下: 1、测量电路 电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时,则敏感元件将随构件一起变形,其电阻值也随之变化,而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系,进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接,即可测得重力、变形、扭矩等机械参数

EDA乐曲硬件演奏电路设计 课程设计

摘要 乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。实现方法有许多种,随着FPGA集成度的提高,价格下降,EDA设计工具更新换代,功能日益普及与流行,使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力,不得不进行上万门的设计,同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA软件工具来应付这些问题,并不是一件简单的事情。FPGA预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。通过引入支持LPM的EDA软件工具,设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本课设在EDA开发平台上利用VHDL语言设计数控分频器电路,利用数控分频的原理设计乐曲硬件演奏电路,并定制LPM-ROM存储音乐数据,以“两只老虎”乐曲为例,将音乐数据存储到LPM-ROM,就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改LPM-ROM所存储的音乐数据,将其换成其他乐曲的音乐数据,再重新定制LPM-ROM,连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。 关键词:FPGA;EDA;VHDL;音乐

目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3综合对比 (1) 2 乐曲演奏电路原理 (2) 2.1 音乐演奏电路原理 (2) 2.2 音符频率的获得 (2) 2.3 乐曲节奏的控制 (3) 2.4 乐谱发生器 (3) 2.5 乐曲演奏电路原理框图 (3) 3音乐硬件演奏电路的设计实现 (4) 3.1 地址发生器模块 (4) 3.1.1 地址发生器的VHDL设计 (4) 3.2 分频预置数模块 (6) 3.2.1 分频预置数模块的VHDL设计 (6) 3.3 数控分频模块 (8) 3.3.1 数控分频模块的VHDL设计 (8) 3.4 music模块 (10) 3.4.1 音符数据文件 (10) 3.5.2 LPM-ROM定制 (12) 3.6 顶层文件 (14) 4 时序仿真及下载调试过程 (16) 4.1 时序仿真图 (16) 4.2 引脚锁定以及下载 (17) 4.3调试过程及结果 (17) 5扩大乐曲硬件演奏电路的通用性 (18) 5.1 完善分频预置数模块的功能 (18) 设计总结与心得体会 (21) 参考文献 (22)

电子秤电路设计

福建电力职业技术学院 课程设计课程名称:传感器与检测技术课设 题目:电子秤电路设计 专业班次: 姓名:杰克 学号: 指导教师: 学期:2011-2011学年第一学期日期:2012.2.13-2012.2.20

摘要 该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心,实现了电子秤的基控制功能。随着电子技术和自动化测量技术的不断发展,传统的称重系统在功能、精度、性价比等方面已难以满足人们的需要,尤其在智能化、便携式、对微小质量的测量方面更显得力不从心。近年来,新型单片机的出现和集成电路技术的发展为更新产品设计,研制高性价比的称重控制器提供了条件。本设计采用AVR单片机为控制核心,结合电阻应变式压力传感器和相应的信号采集电路,A/D转换部分组成,人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示设计出一种高精度、多功能、低成本的新型电子秤。 该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~10千克,质量误差不大于10克),还具有超量程和报警功能。整个系统结构简单,适用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。 关键词:单片机;集成电路;采样电路;A/D转换器;液晶显示

目录 摘要 ......................................................................... I 第一章绪论 .. (3) 1.1 选题背景与意义 (3) 1.2 称重传感器的基本知识 (3) 1,3 研究的现状 (3) 第二章系统方案的设计 (6) 2.1 系统总体设计 (6) 2.2 系统工作原理及设计基本思路 (6) 2.3 数据采样部分的方案确定 (7) 第三章系统硬件设计 (10) 3.1 AT89S52单片机 (10) 3.2 称重传感器 (10) 3.3 A/D转换器 (11) 3.4 人机界面 (12) 第四章总结 (13) 参考文献 (14)

电子秤电路设计与制作

电子秤电路设计与制作 实 验 报 告 姓名: 学号: 指导老师: 通信与信息工程学院 电子秤电路设计指导书 一、实验目的: 本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路,要求能测量重量在0~200g间的物体,输出为电压信号,通过调节电路使电压值为对应的重量值,电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。 二、基本原理: 基本思路 总体设计思路如图1所示,所测重量经过转换元件转换为电阻变化,再经过测量电路转化为电压变化,经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。 图1 基本设计思路 电阻应变式传感器 本设计主要通过电阻应变式传感器实现。电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化,实现电测非电量的传感器。传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成,当被测物理量作用在弹性敏感元件上时,弹性敏感元件产生变形,并使附着其上的电阻应变片一起变形,电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。应变式

电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中应用最广泛的传感器之一。 1、弹性敏感元件 物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形,而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为弹性变形。具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。 弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时,能将其转换成应变量或位移量,弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。 2、电阻应变片 对于一段长为L,截面积为S,电阻率为ρ的导体,未受力时电阻为 R = ρ,在 外力的作用下,电阻丝将会被拉伸或压缩,导体的长度L、截面积S以及电阻率ρ等均将发生变化,从而导致其电阻值发生变化,这种现象称为“电阻应变效应”。 利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应,可以制成测量试件表面应变的敏感元件。为在较小的尺寸范围内感受应变,并产生较大的电阻变化,通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件,即电阻应变片,通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。 测量电路 电阻应变片把机械应变信号转换成电阻变化后,由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小,既难以直接精确测量,又不便直接处理。因此,必须采用转换电路,把应变计的电阻变化转换成电压或电流变化,以便于测量。具有这种转换功能的电路称为测量电路。 电桥电路是目前广泛采用的测量电路,常见的直流电桥电路如图2, 图2 直流电桥 电桥输出电压为 Uo=U (式1) R1、R2、R3、R4为四个桥臂,当一个臂、两个臂或四个臂接入应变片时,就相应构成了单臂、双臂和全臂工作电桥。下面分别就单臂、半桥和全桥电路进行讨论。 (1)单臂工作电桥 图3 单臂工作电桥 如图3所示,R1为电阻应变片,R2、R3、R4为固定电阻。应变片未受力时电桥处于平衡状态,R1R3=R2R4,输出电压U0=0,当承受应变时,R1阻值发生变化,设为R1+ΔR,电桥不平衡,产生输出电压为 Uo= (R1+RR)R3?R2R4 (R1+RR+R2)(R3+R4) (式2) 设R1=R2=R3=R4=R,又ΔR<

简易电子秤电路设计

摘要 随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等装置逐步被淘汰。而电子秤是将传感器技术、信息处理、电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。电子秤计量准确、快速方便,并且能实现自动称重和数字显示。 本作品主要以STC89C52单片机为控制核心,针对电子秤的自动称重、单价设置、金额计算与累加和去皮功能进行设计。电子秤由六个功能模块组成,传感器模块、信号调理模块、单片机控制模块、报警模块、显示模块和按键模块。本设计由电阻应变片桥式传感器进行数据采集,所得差模信号经HX711型芯片的放大和转换,再由单片机的控制和处理,最后在显示屏上显示重量、单价和金额等。该设计很好的完成了设计要求,效率高,误差较小。 关键词:电子秤;STC89C52单片机;电阻应变片桥式传感器;HX711 目录 1 方案论证与比较...................................................................................................................... 1.1传感器模块方案.................................................................................................................... 1.2信号调理模块方案................................................................................................................ 1.3单片机控制模块方案............................................................................................................ 1.4显示模块方案........................................................................................................................ 1.5按键模块方案........................................................................................................................ 1.6报警模块方案........................................................................................................................ 2理论分析与计算....................................................................................................................... 2.1电阻应变片传感器................................................................................................................ 2.2 HX711信号处理模块 ............................................................................................................ 2.3 STC89C52单片机控制模块................................................................................................... 2.4 LCD1602显示 ........................................................................................................................ 2.5 4矩阵键盘........................................................................................................................ 3系统硬件设计........................................................................................................................... 3.1 电阻应变片电桥电路........................................................................................................... 3.2 HX711信号调理电路 ............................................................................................................ 3.3 单片机控制系统电路........................................................................................................... 3.4显示电路与单片机接口电路................................................................................................ 3.5 按键电路与单片机接口电路............................................................................................... 3.6蜂鸣器超重报警系统电路.................................................................................................... 4系统软件设计........................................................................................................................... 5系统调试................................................................................................................................... 5.1测试方法与仪器.................................................................................................................... 5.1.1测试方法........................................................................................................................... 5.1.2测试仪器...........................................................................................................................

实用电子秤的设计与制作报告

(实用电子秤的设计与制作) 学院名称: 电气信息工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 05自控(1) 姓 名: 姜 中 娟 学 号: 05312205 指导教师: 朱 品 伟 2009年1月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 综合实训论文

实用电子秤的设计与制作 摘要:本系统利用应变式称重台,将四片应变片采用全桥形式接入测量电路,经过运放OP07组成的仪表放大器放大,再由串行模数转换芯片TLC549进行A/D转换,转换结果送入单片机AT89C51,通过同向门7407驱动四位数码管显示。 关键词:应变片;仪表放大器;TLC549;AT89C51 Abstract:The system uses strain weighing units, four strain gauges with the form of full bridge accessed to the measurement circuit, after the composition of OP07 instrumentation amplifier. Then by serial analog-to-digital conversion chip TLC549 for A / D conversion, the conversion results are given to the single-chip microcomputer AT89C51, then through the 7407 drive to four digital tube display. Key words:Strain gauge;Measuring appliance amplifier;TLC549;AT89C51

电子线路设计与制作实验报告

电子线路设计与制作 实验报告 班级:电信12305班 指导老师:朱婷 小组成员:张壮安剑锋罗杰杨康熊施任务分工:1.张壮实验报告的撰写 2.安剑锋检查元件及整理 3.罗杰电路的焊接 4.杨康元器件的保管及测试 5.熊施协助电路的焊接 2014年11月14日

项目一:红外线电路设计 一、电路工作原理 常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一直特殊的发光二极管,由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的红外线而不会死可见光。 接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外线接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外线接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。红外线二极管一般有圆形和方形两种。 二、电路原理图设计

课题名称元件数量备注 红外线发射——接收模拟 电路红外线发射管 1 红外线接收管 1 发光二极管 1 运放uA741 1 20K可调电位器 1 100Ω电阻 1 10kΩ电阻 1 330Ω电阻 1 元件清单表 三、电路设计与调试 (1)各小组从指导老师那里领取元器件,分工检测元器件的性能。(2)依据电路原理图,各小组讨论如何布局,最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建红外线发射\接收电路图。 (3)检查电路无误后,从信号发生器送入适应电压。 (4)调节可调电阻R3的阻值,观察发光二极管LED是否出现闪烁现象,如果出现说明有发射和接收,如果没有检查电路。(5)实验完毕,记录结果,并写实验报告。

四、实验注意事项 (1)发光二极管的电流不能天大(小于200mA);(2)在通电前必须检查电路无误后才可; (3)信号发生器的输出电压峰峰值1.5~2.5V。 项目二:定时电路的设计一、电路原理图与工作原理

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